前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇数学推理教学设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
一、立足飞行,重点开展校本教材建设
知识和信息大爆炸是当今时代的典型特征,飞行人才未来的发展充满变数,而且日新月异的技术,给基础课程教学单位及教员提出了严峻而现实的课题。
我们通过分析研究对比国内外教材,在理解人才培养方案和国家标准的基础上,立足飞行,着眼学员的终身发展,在六个方面探索并充实教材内容。即每章引入物理学史;增加军事、工程应用阅读材料;内容小结,强调物理概念和物理思想;改革习题,配置了反映物理在生活、工程和航空等应用的题目。其中,航理及军事应用模块主要用物理学定理定律分析航理及军事、工程应用问题。物理知识拓展模块,在保证物理学知识体系的逻辑性、系统性和严谨性的同时,发散学员思维,引导学员自觉深入学习未知领域,为优秀学员的探究式学习搭建平台。
下面通过具体实例体会校本教材建设的效果:
应用习题案例:对于传统教材中一般曲线运动的向心加速度题目,相同的知识点,我们加入了飞机转弯时向心加速度的问题,阐明了黑视、红视等飞行现象背后的物理原理,提高了学员的学习兴趣以及对物理课的重视程度。如传统教材中的习题:一质点沿半径为R的圆做圆周运动,速率v=c-bt,求:任意时刻加速度的大小。《飞行特色大学物理》教材中的习题:当F-22战斗机飞行员以2500km/h的速率飞过曲率半径为5.80km的圆弧时,问此时向心加速度多大?
二、务求实效,着力强化教员能力素质
从合格的教师到合格的大学教师再到合格的军校教师等不同的层面帮助教员认识其职业特点,提醒其履行职责的紧迫感、使命感和责任感。
(一)结合教材建设搭建学习研究平台
在教材编写过程中收集了国内一流大学教材和教辅资料电子版近百种,军事航空、科学思想、科学史等方面的图书电子资源近百种。规定了必读书目,如《清华物理学的理论与方法》《历史与前沿》《航空飞行器飞行动力学》《吴大猷科学哲学文集》,美国教育家爱德华希尔斯等编著的《给大学新教员的建议》《教师的道与德》等书籍,使教员从更高视野思考如何成为卓越的大学教师,为开展基于研究的教学打下基础。
(二)通过学习研究文献找到努力方向
利用业务学习时间组织在创新人才培养改革、课程教学设计、教学方法手段改革、教案研究、教材建设、教学内容改革、教员培养、精品课程建设、多媒体演示实验、中学物理与大学物理衔接等专题上开展国内外文献解读,从中找到个人努力的方向。
三、学员为本,全面开展课程建设和教学改革
飞行特色大学物理教材编写有力地牵引和促进了大学物理课程建设和教学改革的全面开展。我们成立了7个研究团队,在完成《飞行特色文科物理》《红外物理及军事应用》《军用光学与激光武器的物理基础》《航天物理概论》和《航空航天传感器物理基础》等课程教材编写的同时还针对飞行特色习题开发、物理与人文的融合、自主学习内容研究、物理科学思想方法、航理内容研究、物理学史与创新意识培养、翻转教案与翻转课堂等方面开展长期、持续、务实的教学研究。
四、质量牵引,大力提升学术科研水平
一、体现数学教育价值的教学课例
1.凸显数学本质,体现数学教育的思维训练价值数学是人们认识世界过程中的科学方法,以逻辑的严密性和结论的可靠性为特征,在解决科学与实际问题中显示了巨大的威力.学习和掌握数学的过程,实质上是一个思维操练过程,提升抽象思维能力的过程.同时数学也是学习合情推理的课堂,学习发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的思维程序,培养探索解决问题能力的最经济的场地.良好的数学教学活动,应突出数学的本质与特点,揭示数学知识产生的自然性与合理性,既讲推理,也讲道理,既讲推理和结论,也讲道理和缘由.要基于感性发展理性,让数学教育价值在教学过程中鲜活地流淌,让数学教学活动闪耀理性、智慧的光芒.教学设计:问题2:怎样的推理是归纳推理呢?(1)抽象思维,形成概念.探究下面的几个推理案例.情境3:铜能导电;铁能导电;铝能导电;金能导电;银能导电.铜、铁、铝、金、银都是金属,由此我们猜想:一切金属都能导电.情境4:三角形的内角和是180°;凸四边形的内角和是2×180°;凸五边形的内角和是3×180°.三角形、凸四边形、凸五边形都是凸多边形,由此我们猜想:凸多边形的内角和是(n-2)×180°.情境5:当n=1时,n2-n+11=11是质数;当n=2时,n2-n+11=13是质数;当n=3时,n2-n+11=17是质数;当n=4时,n2-n+11=23是质数.1、2、3、4都是正整数,由此我们猜想:当n取任意正整数时,n2-n+11是质数.师生共同得出归纳推理的特点,进而得出归纳推理的概念.在此基础上,师生共同总结归纳推理的模式:S1具有(或不具有)性质P;S2具有(或不具有)性质P;…;Sn具有(或不具有)性质P.S1、S2、…、Sn都是S类事物的对象,所以S类事物都具有(或不具有)性质P.在此基础上,让学生说出生活或数学中归纳推理的例子(.学生自由发言)(2)初步应用,巩固概念.例1观察下列等式,猜想一般结论.由学生总结出归纳推理的思维过程,即:对有限的资料进行实验、观察;分析、归纳整理,进行概括、推广;提出带有规律性的结论,即猜想.设计分析:从生活及数学中的实例出发,通过对生活及数学中不同推理的分析、比较、抽象,概括出归纳推理等概念,师生共同总结归纳推理的模式,其目的是从“特殊到一般”的概念化的结论得到具体的建构.同时,这样的建构过程对提高学生的抽象概括能力、建立数学结构的能力也是非常有益的.然后,运用科学概念辨识生活中的推理,由学生举例说明生活及数学中归纳推理的案例,了解学生对归纳推理的理解程度,及时更正学生在认识理解中产生的偏差,巩固定义.这一过程,让学生经历了生活—数学—生活的过程,体悟数学与生活的联系,在“数学化”的过程中培养学生的数学思维和数学情感,形成理性思维.
2.揭示数学美,体现数学教育的美育价值人爱美的天性在青少年时期的表现尤为突出,教师应抓住这个最佳时机,在教学中揭示数学美,欣赏数学美,应用数学美,创造数学美,巧妙地把美育教育融入学教学中,这是对美的认识的升华!挖掘和揭示教材中的数学美,使学生在学习中潜移默化地欣赏和感受数学之美,激发学生按照美的规律进行创造性的思维活动,从而使运用数学美启迪灵感成为学生的一种思考习惯,学生的思维品质得以优化,这有利于促进学生逐步形成良好的数学观,提高学生学习数学的兴趣,提高发现美、鉴赏美的能力,使数学课堂成为宣传美、传播美的途径,从而实现数学美育价值的教育目的.教学设计:强化训练,拓展思维.练习:通过观察下列等式,猜想出一个一般性的结论,并证明结论的真假.设计分析:设置此练习题,从知识层面上看,是为了让学生进一步熟悉归纳推理的一般过程,同时体会归纳推理的特点和作用.更重要的是,期望学生能从数学对称美的角度出发。
3.展示数学史,体现数学教育的科学素养价值数学是一门论证科学,其论证的严谨使人诚服,数学的真理性使人坚信不移.数学无声地教育人们尊重实事、服从真理.数学是一门精确的科学,在数学演算中,来不得半点马虎,在数学推理中,更容不得粗心大意.粗枝大叶、敷衍塞责是与数学的严谨性格格不入的,因此数学使人缜密.数学是一门循序渐进、逻辑性很强的抽象科学.学习数学,攻克具有挑战性的问题,会逐渐铸就人们脚踏实地、坚韧勇敢、顽强进取的探索精神.在教学过程中,结合教学内容,介绍一些对数学发展起重大作用的数学家,讲一段他们是如何面对困难又是如何执著追求的故事,使数学知识折射出人的意志和智慧,使学生在感动、开心之中更好地理解、掌握数学知识,并对他们正确看待学习过程中遇到的困难、树立学好数学的信心会产生巨大的作用,同时也可以引导学生学习数学家的优秀品质.教学设计:感受猜想,完善思维.问题4:归纳推理猜测的一般结论是否成立呢?分析情境5中当n取6、7、8、9、10、11时结论的正确性.由此你对案例5的猜想能得出什么结论?可以发现,当n=11时,n2-n+11=121不是质数,从而得出结论:案例5猜想的结论是错误的.情境6:费马猜想(.教师简单介绍费马猜想的背景,引导学生阅读课本)教师引导:有些归纳推理所得出的结论是错误的,在此基础上,引导学生总结为什么有些归纳推理所得出的结论是错误的.问题5:归纳推理所得到的结论并不可靠,为什么还要学习归纳推理呢?情境7:哥德巴赫猜想(.先介绍一下哥德巴赫的学术背景,再介绍哥德巴赫猜想及陈景润的研究成果)情境8:华罗庚教授曾经举过一个例子:袋子里都是球.师生共同分析得出归纳推理的作用:其一,发现新事实;其二,提供研究方向.设计分析:设置歌德巴赫猜想产生的情景,让学生接受数学文化的熏陶,适时地激发学生的爱国热情和勇于探索的科学精神.通过“袋子里都是球”的介绍,激发学生的好奇心与求知欲,感受归纳推理的魅力,进一步认识到合情推理具有猜测和发现结论、探索和提供思路的作用.通过“猜想—验证—再猜想”说明科学的进步与发展处在一个螺旋上升的过程,更重要的是,让学生养成“大胆猜想,小心求证”的严谨的科学态度.在问题4、5的探究中,向学生介绍数学史和数学在人类文明发展中的作用,体现数学的文化价值.把数学文化融入课堂教学,使数学教学的育人功能得到体现,从而收到润物无声、潜移默化的功效.
二、对归纳推理教育价值的思考
1.强化对数学教育价值的认识审视高中数学教育价值,我们对数学教育价值的认识有很多方面是值得反思的.首先,对于数学本质的认识不够清晰导致数学教育价值的失落.往往认为数学就是解题,数学就是一堆概念、定理、公式的集合.因此,在教学中,往往对问题解决只是展现解法、展现思路,对思路的寻找过程以及为什么要这样解、怎样想到这样解重视不够,对解决问题时思维与策略的自然性与合理性揭示不够,给人以“入宝山而空返”和“买椟还珠”的感觉.其次,以“应试教育”为“指挥棒”的机制使得数学教育的价值取向带着浓厚的功利主义色彩.追求和满足近期、可测量的考核目标,使数学教学趋于死记硬背、机械操练,强化练习可能要考到的内容,以达到牢固记忆、熟练应答、考试成功的目的.因此,部分教师将“归纳推理”这堂课上成了“如何进行归纳推理”的习题训练课,对归纳推理的概念的形成过程这一重点中的重点一带而过,仅仅根据几个特例让学生说出“是从特殊到一般的推理”就下定义了,且在整堂课中,罗列大量习题对学生进行强化训练.因此,强化对学科教育价值的认识应摆上教学的议事日程.
2.用教育形态来凸显数学的教育价值数学教学要善于将“数学的‘学术形态’转化为数学的‘教育形态”’,其内涵就是教师不能只是把教材上的内容当作金科玉律,把教参中的提示当作颠扑不破的真理,把预先设计好的教案当作亦步亦趋的向导传递给学生,而应将教学过程看成是师生双方积极互动、共同发展、动态生成的过程,这一过程是教师和学生对客观事物的意义进行合作建构的过程.诚然,教材、教参是课堂教学的资源,但教师需要对其进行分割、整合、重新构建,然后通过与学生的互动,形成丰富多彩、富有情趣、学生易于接受的知识.把教材的静态知识转化为动态的、生成的教学资源,把“复制知识”的课堂转变为动态的、生成的课堂,从而使学生主动获取知识.在教学设计中,笔者希望通过创造性地使用教材,将生活、数学、文化作有机的整合,让学生在一堂课中细品数学自生活中来,在探索中前进,并将最终作用于生活.基于这一想法,在设计时,笔者在用实例引入概念之后,先讲解例题,而将哥德巴赫猜想的介绍放在了最后,以提升学生对数学文化的情感教育.在实际操作中,这样的安排也取得了良好的效果.
关键词: 预设与生成 数学课堂 深层思维
【中图分类号】G633.6
随着新课程改革的不断深入,预设和生成的理念也越来越多地融入我们的课堂教学。华东师范大学叶澜教授指出:“要从生命的高度、动态生成的观点看课堂教学”;崔允G教授则认为:“预期的学习结果表明是教学设计时关注的重点,是课堂教学过程的决定因素,也是教学效益中可评价的那一部分。” 目前理论界对教学中预设和生成的处理依然有争议,在数学课堂教学实践中某些看起来开放和活跃的课堂教学,大多有盲目生成之嫌,如未能围绕课程的教学目标进行,或未能注意生成时间的制约性等,从而出现不负责任的课堂或缺乏生成的不精彩的课堂。因而如何设计教学预设促使数学课堂恰当精彩生成、在课堂中处理好生成,充分发挥师生的能动性和创造性,成为提高课堂效率、实施有效教学的重要问题。本案例就是对数学教学的预设和生成的一个粗浅探讨。
案例背景:我校高二数学备课组围绕本学期校本活动《教研主题:数学课堂教学预设和生成的研究》展示了一节《归纳推理》探究课,探索校本教研活动的有效方式。这节课上的成功之处主要在于有了比较多的不同声音,得到所期待的讨论。
在准备前期,备课组内部也有过争论。焦点为:因为本课内容校内示范课的课题,也是准备参加优质课的课题,是否以其中优秀的教学设计或其教学设计中的优秀片段进行截取整合。
传统过程:通过一或二个引例,就提出本课的主题:归纳推理,然后在通过几个例题加以深化与落实。归纳推理是学生在小学几何中就开始接触的解决问题的思考方法,G波利亚的《数学的发现》第二卷《它的内容,方法和意义》中讲解了这种思考方法、思维路线等;合情推理这个概念最早是G波利亚在《怎样解题》中得到总结,随后又在他的《合情推理》上下册中广泛而深刻地阐述。因此,可以说G波利亚的理论已深刻展示了数学的本质。
为充分体现学生自己的归纳推理体验,立足于“数学教学是数学本质的教学”理念,对教学课堂的预设与生成尤为重要。我们作了如下尝试:在教学中安排几个典型生活与游戏的问题来探究,最后得出概念。这长长的前奏,让学生经历从隐性被动到显性主动,从而达到自主探索、实践创新的效果。其中明线是:感觉到最后才给出了归纳推理的概念及由此方法得到的重大发现,实际上的暗线是:在解决数学问题中,不断地渗透过程与方法(实验、观察、概括、推广、猜测)、情感态度价值观(大胆猜想,小心求证)。
探索问题的预设:
选择典型生活与游戏的问题,创设情境,让学生饶有兴趣地、自觉地去试验、观察,得到猜想,分析其发现动机和合情推理,让学生得到充分的归纳推理体验。
爬楼梯问题:现有10级楼梯,每次只能走一级或二级,问有多少种走法?
谢宾斯基三角形问题:上世纪初,波兰的数学家谢宾斯基想要找到一个图形,当它的面积无限减小时,它的周长则无限增大(用几何画板进行迭代演示)。将上述迭代过程逐一展示,问谢宾斯基三角形的第n个图形中,灰色三角形的个数为多少?灰色、黑色三角形的总个数又为多少呢?
……
汉诺塔问题:
规则:把圆环从一根针上全部移到另一根针上,第三根针起“过渡”的作用。(1)每次只能移动1个圆环;
(2)较大的圆环不能放在较小的圆环上面.
请你试着推测:把n个圆环从1号针移到3号针,最少需要移动多少次?(最后借助小软件直观的验证学生的思维过程)
区域数问题:平面被n 条直线最多分成几个区域?
要达到数学教学预设与生成的适配,老师就要能“跳出教材”,从“教材外”看教材。大胆地处理教材,把教材作为可利用的资源中的一种来使用,引导学生自主探究、自主发展。而从学生发展层面看,既要预设性发展,也要生成性发展。因此,准确把握教材、学生,抓牢生成的基点:学生的现有发展水平;把握预设的要点:足够的预留弹性空间如教学目标和教学方式的弹性化,是预设与生成成功教学的基础。这几个问题的选择是集高二备课组所有老师在教学中的尝试和收获所得,既能促进学生积极思考,又能恰到好处地开放,很好地实践了课堂的预设与生成。
教学过程的生成:
教师课堂教学之前须了解学生的个体差异,课堂上了解学生的真实学习水平;教学后反思学生的种种表现,以准确把握学生的现有发展水平。对教学过程进行假设:学生会怎么说?我该怎么引导?学生说的与预想的不一致,我该怎么办?如何根据学生的当场反馈,调整问题的难易程度?以下就孔老师执教的两堂试验课与一节展示课加以说明:
1、 爬楼梯问题
学生尝试用分类列举、数数…
[问题]:你是怎么想的,结论是多少?
学生得到1,2,3,5,…, 89
[问题]:你是如何得到?你是根据哪点得出的?
学生得到 由此可以得到
[问题]:这个规律怎么发现的,这样走楼梯的内在规律是怎样的?开始这种方法也可以吗?错在哪?
师:比较两种方法,前者麻烦,不清晰。后者先考虑简单的走1级、2级、3级分别会有几种走法,然后找出规律,得到n级的情况。这种方法挺好。
因为起点高,学生可能暂时解决不了这个问题,则教师处理成:这个问题我们一下了还无法解决,那先放一放吧,说不定过一会,我们就有了灵感了。先来看下一个问题。
生成有:1、在理科班的实验课上学生中出现结果为25的答案。这是属于理解角度与认知起点不同引起的非常生成,学生的回答让孔老师有点措手不及,因为学生的回答她在课前尚未想到,而学生又不能畅述清楚自己的思路,当时解决得不是很好。2、展示课班级为文科学生,一位学生尝试列举出方法的总数,但是又因为思维的无序性、分类思想的不成熟,没办法整理出最后的结果。这是自然流露的正常生成,孔老师在在倾听中发现学生困惑的焦点,并引导采用分类的方法成功解决问题。3、因为这个问题对文科生来说起点较高,在文科班的实验课中学生暂时解决不了,教师采用了提示:10级太多了,不好考虑?怎么办?为了更好的生成,在讨论后我们处理成:暂时委婉避过,先对后面的问题作思考,再回过头由学生自行解决。
当课堂中出现不稳定性的生长点时,可采用引领策略促进师生的共同发展。这里是一种可预设生成的引领,当然其中有悖于常规思路的反常生成。教师要学会倾听,在倾听中发现学生困惑的焦点、理解的偏差、观点的创意、批评的价值,从而许多不曾预约的精彩将不期而至。同时及时调整,在生成中适时“替换”探究主题。因为来自学生的信息大多处于原生态,往往是零星的、片面、模糊的。教师要在众多纷繁复杂的信息中通过比较、判断、鉴别,选择有价值的信息作为教学的新契机。这也是许多数学教师上探讨预设与生成开放型课的一个害怕点。但是这种课的研究又是很必要的,所以孔老师自称很有幸能成为“实验品”。
2、谢宾斯基三角形问题
学生易得(1)1,3,9,27,…,2n-1
[问题]:这个你是怎么得到的,在图形中的体现是怎样的?(铺垫)
(2)学生容易先得出前三项为1,4,13。
方法一(代数方法)从前三项的数值上也可以发现: ,
方法二(代数方法) ( )
[问题]:你是怎么发现的?3n-1怎么得来?对吗?你能从具体的背景中给出解释吗?方法三(几何方法)从第二个图象起,每一个图象可以看成由前一个图象的三份缩影加上中间一个黑三角形。因此, 。
分图示例(1)
方法四(几何方法)从第二个图象起,每一个图象是在前一个图象的每个灰三角形中挖走一个中心三角形,这样如图所示的圈内一个三角形就变为四个三角形,增加三个三角形。
在第 个图形中,灰三角形的个数为 ,所以 ,即 。
分图示例(2)
[问题]:你是如何得到?你是从哪里得出?
师:当我们面对较为一个复杂的图形时,很难一眼看清其全貌的话,可以先从几个简单的入手多角度去寻找出其递推关系,再解决一般情况。
在老师的开放性问题:你是怎样想到?你是怎样思考的?等等的引导下,以上的几种方法就是学生精彩的生成。孔老师在实验课的第二节中也遇到了不少学生的表述不清的如b1 =1,b2=3+1,b3 =32+3+1 b=33+32+3+1…思维摸索过程,她很好的把握住是与方法四实质相同,引导学生从数形结合阐明他的观点,也梳理了其他的同学的理解过程。
课堂中孔老师在处理此题时营造了互动对话的氛围:你们认同他的思路吗?同意他的想法;当学生阐述不清或理解片面或没有头绪时,她的鼓励和等待:没关系,你试一试,你没讲完整也没关系,你也许可以为其它同学的思考指明方向…。师生各自向对方敞开精神和彼此接纳。判断教学是不是在“对话”,关键取决于教育者的教育意向与教育互动的实质。其中构建动态开放的时空让学生感觉到:只要是我提出的问题,老师都会很重视,并和我共同体会和研究。常此以往,随着时间的推移,学生的智慧潜能就会火山爆发般地喷涌出来。
3、汉诺塔问题
学生会尝试移1个、2个、3个圆环统计数据,得到1,3,7,15,。。。,2n-1
追问:如何得到?在具体操作中移动次数的内在规律是怎样的?怎么找到?学生得到an=2an-1+1
[问题]:你从哪儿发现有这个规律?
师:开始思考前面几个少的圆环移动的情况,找到递推规律,再到n个圆环时也属于这种情况,把问题解决。
在这个过程中,因为有充分的时间让学生思考,也基于之前的成功经验,学生在没有任何提示下漂亮的从数与具体的操作上都做到了很好的归纳推理。这么水到渠成的生成让师生为之喝彩。这是课前所没有预料到的。
这个过程说明了,在打造智慧高效的课堂中,教师做到:注意人文关怀和科学素养二者的兼顾,则生成是师生知识、能力、情感态度的超越性获得或发展。
4、区域数问题
平面被n 条直线最多分成几个区域?
[问题]:拿到这样一个问题,你又会怎样考虑?研究的顺序是怎样的,是一个先什么再怎样的一个过程?学生讲述解决问题的思路。
于是归纳推理的定义只要孔老师抛出一个:
[问题]:回顾这四个问题的解决过程,你能说归纳出思维方式上的共同点吗?也就是研究方法上有什么共同特征?
这样一个教师想说又不能说,而努力让学生说出来的教学过程,是实现教学预设与生成的成功尝试。让观课的教师觉得看见了学生、师生间碰撞出的思想火花。
有效反思:
从这个不断尝试修正的教学过程中我们发现:课堂教学必须要有几套“预案”,而成功的预案建立在对数学知识有本质的把握与学生深层次数学思维学习的需要。一是处理好展示的教学文本的平台,如前面案例中几个典型问题的预设、先深入体验再最后概念形成的流程安排;二是处理好教学过程展示的平台,如每一环节开放性预设处理、学生可能出现情况的多方位的考虑等。
预设充分了,在运用教师的智慧应对和处理教学偶况基础上,智慧高效的生成课堂就得以获得。教学预设与课堂生成性教学之间,实为已知与未知、理想状态与意外因素、主体信息和多元信息之间的关系。预设追求的是显性的、结果性的目标,而生成追求的是隐性的、过程性的。只有学习结果内隐变化的性质与教学策略的特点恰当匹配,才能起到促进教学的作用。同时课堂教学中的偶发事件大都是不可复生的教学资源,因而教师也可容忍暧昧而促使反思,延缓评价或歪打正着,充分利用其积极的一面,为促进课堂生成服务。
为实现数学教学中成功的预设与生成,教师要不断加强自身素养,对教学资源所提供的丰富多彩的内容深入钻研,对现实蕴含的数学思想、数学模型和本质理解到位,对学生原有建构的数学水平充分了解,提高因势利导捕捉和发掘教育契机的能力与素质。这样,才能运筹于帷幄之中,使教与学都达到理想的境界。
参考文献:[1]叶澜让课堂焕发生命的活力[J].教育研究,1977(9)
【关键词】高中物理;教学设计
按学生主动性程度划分,物理教学的开展有三种形式:教师演示,学生模仿探究;教师引导,学生探究;教师提示点拨,学生自主探究。这三种形式中,学生探究的主动性、主体性与创造性程度不相同。物理教学中具体采用哪一种形式,一方面要看学生的技能、能力水平,另一方面还要看客观条件(如时间、实验设备)情况。但是不管哪一种探究,都要做好如下设计工作。
1.摸清基础,做好认知措施设计
建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合,实有效的同化和有准备的顺应,达到认知的进步与发展,因此,任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中,这一点往往被忽视。那么,究竟作哪些调研呢?笔者认为,主要有两方面:一是哪些新知识可以通过同化进行认知,要调研学生新旧知识间的差距或台阶,是否具有表象基础、是否学过类似的方法,数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解,前者表示位置变化的快慢,后者表示速度变化的快慢,这里方法相同,容易迁移,但后者物理意义更难以理解;磁场概念可以运用电场的表象同化来建立,但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应,这是我们常常所说的难点。一般地,新旧知识在方法、表述上相差太大的,或者本身无法被同化时,则要通过顺应让学生接受,如电磁感应象,初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”,高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”,这两种表述差别较大,需要顺应学习。除了新知识的认知调查外,问题解决方面的情况也应作好相应准备。
2.教学环境及素材设计
教学环境设计包括内外环境设计,内环境是指学生积极的学习心态,外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果,这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动,以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务,哪些环节设计为集体讨论或分组讨论,是否设计交流探究成果的环节,等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施,可以从总体上安排,如教师控制提问几个问题和多长时间,教师引导探究为多长时间,学生自主与合作探究多长时间,在课前都应做好设计,临场可以有所调整,但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计,必须有具体的措施,如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实的意义,可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等,也通过插播课堂录象片段或课件来实。
3.教学目标设计
设计教学目标要考虑来自两个方面的要求,一是课题的内容具有的教育教学功能,二是学生在此学习阶段的可接受性;前者反映了目标设计的内容要求,后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言,这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力,应该根据物理知识特点和学习条件,分辨出课题内容的主(要)目标和次(要)目标,主目标的实是该课题教学的主要任务,次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如,在课题的探究教学中,要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标,而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成,通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实创新意识与创新能力目标等等。实际上,也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标,例如科学态度的养成与发展。
4.教学模块、环节设计
一般地说,课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成,这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能,必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的,如实验操作环节,它们一般使用的程序和方法变化不大,具有较稳定的结构,把这样的环节称为模块较合适;还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的,可以称为临时环节。因此,教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等,临时环节着重考虑其功能。物理教学中,模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等;临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中,该组合哪些模块和环节,各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地,模块可以主要在课前设计,临时环节可根据需要临时增加,次数不宜多,时间不宜长。如高中“电磁感应象”的教学设计,“条形磁铁插入闭合线圈实验,及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块,教师上课时发“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了,可以临时复习这个实验内容和结果,这就是临时环节。
5.教学思维设计
关键词: 中职学校 物理教学 教学效率 提高
中职学校的学生普遍存在着文化基础薄弱的问题。这些文化基础知识“先天不足”的学生,普遍存在着到中等职业学校学习,是为了“混张文凭”好找个工作的想法,他们对文化课由听不懂到听不进直到很反感,提起文化课就“头疼”。由于生源质量偏差,大多数学生对文化理论课不感兴趣。怎样才能改变这种教育现状,是我们每一个中职教育者应该思考和深入探讨的问题。有不少学生对学习物理不感兴趣,或者有畏难情绪。怎样提高中职物理教学效率呢?
一、巧用多种教学资源,激发学习兴趣
实验是物理教学的基础。在中职物理教学中,实验教学同样是培养学生创新能力和实践能力的重要途径之一。然而中职学校物理实验设备匮乏、实验条件简陋、实验开出率低等现象普遍存在。教师在教学中可以自己制作或辅导学生制作教具来增强演示实验效果;有效利用多媒体仿真课件、挂图、模型、投影等多种教学资源,教学形式多样化,创设更多的实验情境。做到“教中有动,动中有教,教动有机结合”,变单纯的听、看、模仿为积极参与、主动思考和认真分析研究,真正使物理教学过程成为使学生不断发现问题、解决问题、不断创新的过程,培养学生敢于接受挑战,不断创新的良好品质。
在授课时,教师要结合生产和生活中的实例,不断创设问题情境,培养学生从实际问题中抓住主要因素,提取物理对象和物理模型。要充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情境,增加学生的感性认识,使学生形成学习动机。例如,通过多媒体手段,展现实际情境,如:碰撞、卫星变轨、全反射、核裂变问题,等等,把物理知识在现实生活中的应用穿插在平时的课堂教学中,加强理论与实际之间的联系,帮助学生建构当前所学物理知识的意义,逐步培养学生主动观察自然―寻找问题―运用所学知识解决实际问题的应用能力,激发学生的学习兴趣。
二、创设问题情境,培养学生的自学能力
自学能力的培养是一个渐进的过程,尤其是物理知识更具抽象性,必须从日常的观察力、想象力入手,有意识地培养学生自学物理的习惯。对物理实验或物理现象,要引导学生有目的地、全面地、细致地、深入地进行观察,养成观察的习惯,并以一定的思维活动支持观察过程,激发其自学,并且鼓励其主动掌握物理现象的本质或物理事实。教师要引导学生善于运用思维活动去支持观察的全过程,让学生主动运用分析、判断、推理等思维活动,排除观察所得到的一些表面的、次要的、偶然的因素,准确地把握问题实质,进一步激发自学热情。
在讲《牛顿第一运动定律》时我向学生列出了以下几个思考题:(1)关于力与运动的关系。①亚里士多德的观点是什么?②伽利略的观点是什么?③“我”的看法是什么?④牛顿第一定律是如何表述的?(2)从某一高度沿斜面滚落的球为什么可以沿对接的另一斜面滚上同样的高度?(3)定律为什么不以伽利略的名字命名而称为牛顿第一定律?(4)牛顿第一定律包含了哪些内容?第一个问题是让学生了解在理解伽略对“运动物体不受外力作用会保持自己的速度不变”论断的研究、思考、推理过程,学习科学研究中常用的理想实验方法;问题2是为了深入理解伽利略的理想实验与科学推理方法;问题3是使学生了解从亚里士多德到伽利略再到牛顿,人们对惯性定律的认识是如何逐步接近真理的;问题4是让学生在初中的已有知识的基础上进一步认识牛顿第一定律。通过这样一个问题提纲,让学生有的放矢地自学,了解教材的中心要点,并逐步学会提出问题,并设法解决,从而培养学生的自学能力。
三、加强实验教学,培养学生的创新思维
当前,很多中职教师在物理实验教学中的演示实验和学生实验,从器材、方法到表格设计都是按照规定的步骤和方法进行的。在这种教学方法中,学生只是按规定的步骤和方法做实验,根本不能领会实验的原理、思想和方法,不利于学生的能力的培养。为了培养学生的思维能力、自学能力和创新能力,我在教学中让学生自己去设计实验方案,设计表格,提高学生思维的深度和广度,训练和培养学生对物理现象的创造性思考。比如,在讲授利用伏安法测电阻的实验时,教师可以问学生:利用伏特表和电流表测出的电压和电流可算出待测电阻的阻值,能不能只用一个电流表或电压表来测量电阻呢?如果能成功测量出来,还应该需要什么器材?怎样测量?然后设计的方案并画出电路图。这样可以极大地激发学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的思维,从而提高学生的学习能力。
物理学是一门以实验为基础的自然科学,物理实验包含了实验原理、设计思想和方法、实验操作和观察,以及数据分析处理等多方面的知识和能力,是学生学好物理,也是培养学生能力的重要途径。验证性实验是根据已知的理论,对一些现象的存在原因或规律检验其是否正确而设计的实验。它在实验目的、方法,以及原理等方面起到示范作用,但不利于学生的创新精神和创新能力的培养,而探索性实验是指人们在结果未知的情况下,通过实验去探索,进而获得结论,它更能培养学生的创新能力。结合多年的教学实践,我在教学中将一些验证性实验改为探索性实验,以充分发挥学生的主体性,培养学生的创新思维和学习能力。
总之,教好职业中学物理课,的确不是一件容易的事,它受到教材、学生素质、社会环境、教学条件、教师素质等因素限制。在中职物理教学过程中,教师要努力挖掘学习内容所蕴涵的创造性因素,从学生实际的认知水平出发,创造富有变化、激发学生学习兴趣的教学情境,进而提高中职物理课堂教学效率。
参考文献:
[1]许国梁.中学物理教学法[M].高等教育出版社,2008.